ЗАСТОСУВАННЯ ІЧ-ФУР'Є СПЕКТРОСКОПІЇ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЯКОСТІ ФАРМПРЕПАРАТІВ ВІДПОВІДНО ДО GMPІЧ-Фур’є спектроскопія традиційно використовувалася відповідно до належної виробничої практики (GMP) як інструмент для ідентифікації компенсованих хімічних речовин та для підтвердження хімічної структури у застосуваннях для дослідження нового лікарського засобу. ІЧ-Фур’є спектроскопія також може використовуватися для багатьох інших встановлених процесів для відповідності GMP. До них відносяться ідентифікація фармацевтичної сировини (наприклад, активних фармацевтичних інгредієнтів, ексципієнтів та розчинників), лікарських препаратів та упаковки (наприклад, пляшок, кришок та вкладишів кришок), підтвердження хімічної структури та ідентифікація сторонніх або твердих частинок. В межах лабораторних досліджень ІЧ-Фур’є спектроскопія може не лише легко ідентифікувати зразок чистого компонента, а й хімічний склад рідких і твердих сумішей.

Види ідентифікацій

Існує п’ять особливо важливих застосувань ІЧ-Фур’є спектроскопії для відповідності діяльності. До них відносяться:

  • Ідентифікація сировини;
  • Ідентифікація підозрілих підроблених зразків;
  • Ідентифікація сторонніх речовин;
  • Доказ хімічної структури;
  • Ідентифікація активних фармацевтичних інгредієнтів (АФІ) у лікарських препаратах.

Ідентифікація сировини

З погляду відповідності, найбільш поширене використання ІЧ-Фур’є спектроскопії у фармацевтичній промисловості – це ідентифікація сировини. Ця програма корисна для хімічних речовин та інших матеріалів, таких як пакувальні компоненти (див. Рисунок 1).

Одним із найсильніших атрибутів цього методу є його хімічна та фізична специфіка – здатність розрізняти не тільки хімічно різну сировину, але й однаковий хімікат у різних твердотільних формах. На Рисунку 2 представлені ІЧ спектри ангідриду глюкози та моногідрату глюкози в спектральній області 4000 та 675 см-1, які чітко розрізняють ангідрид глюкози та моногідрат глюкози.

Отже, ІЧ-Фур’є спектроскопія може навіть використовуватися для ідентифікації різних кристалічних форм одного і того ж хімічного об’єкта.ЗАСТОСУВАННЯ ІЧ-ФУР'Є СПЕКТРОСКОПІЇ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЯКОСТІ ФАРМПРЕПАРАТІВ ВІДПОВІДНО ДО GMP

Малюнок 1. ІЧ спектри компонентів упаковки (кришка пляшки – синій та пляшка – темно синій) та відповідні еталонні спектри (поліпропілен – червоний та поліетилен – фіолетовий).

Ідентифікація підозрілих підроблених зразків

Іншим застосуванням ІЧ-Фур’є спектроскопії відповідно до вимог є виявлення підозрілих підроблених зразків. У цій заявці спектри підозрюваних підроблених зразків збираються та віднаходяться за електронними спектральними бібліотеками. Ці спектральні бібліотеки можуть бути комерційно доступними, або пропрієтарними спектральними бібліотеками, розробленими випробувальною лабораторією. Комерційні спектральні бібліотеки містять еталонні спектри великої кількості різних сполук. Ці бібліотеки є дуже корисним для швидкого визначення підроблених зразків, а також для визначення невідомих матеріалів, сторонніх речовин. Останнім часом спостерігається наявність контрафактних інгредієнтів у споживчих товарах. Було виявлено, що набагато економніший діетиленгліколь (або етиленгліколь) використовується замість гліцерину у певних зубних пастах та сиропах від кашлю.

Етиленгліколь та діетиленгліколь токсичні для людей та тварин і можуть спричинити фатальну ниркову недостатність. Враховуючи його токсичність, діетиленгліколь не дозволений у харчових продуктах та лікарських препаратах.

ІЧ-Фур’є спектроскопія може бути використана для того, щоб легко відрізнити гліцерин від діетиленгліколю. На Рисунку 3 показані ІЧ спектри гліцерину, діетиленгліколю та етиленгліколю. У спектральній ділянці між 4000 і 675 см-1 чітко розрізняють гліцерин, діетиленгліколь та етиленгліколь.

Ідентифікація сторонніх речовин

Ідентифікація сторонніх речовин для дослідження АФІ, наповнювачів або готових лікарських препаратів є дуже важливою відповідністю та нормативний аспект фармацевтичної промисловості. Дослідження необхідне, коли якість продукту знижується внаслідок наявності сторонніх речовин. Будь-яка стороння речовина, яка може бути візуально ідентифікована, відправляється для лабораторного аналізу та ідентифікації. Потенційні джерела органічних сторонніх речовин можуть містити латекс, гофрування, пластик, еластомери, зокрема гуму, мастильні матеріали та синтетичні або натуральні волокна.

Метод ІЧ-Фур’є спектроскопії для ідентифікації органічних сторонніх речовин передбачає порівняння спектра зразка з еталонним спектром (спектру істинного матеріалу з комерційної бібліотеки або власних спектральних бібліотек, розроблених випробувальною лабораторією).

Підтвердження хімічної структури

Один із важливих кроків у структурному визначеніАФІ, які входять до нормативних документів, є використання ІЧ-Фур’є спектроскопії для визначення відповідності хімічної функціональності запропонованої структури. Це допомагає визначати, чи відповідає запропонована хімічна структура ІЧ спектру зразка.

Цей процес, однак, відрізняється від класичної інтерпретації ІЧ спектрів для ідентифікації зразка з невідомою хімічною структурою. В останньому випадку ІЧ спектр зразка використовується як відправна точка, і його досліджують, щоб отримати підказки щодо функціональної групи, що присутня в хімічній структурі зразка.

Наступні кроки необхідні для підтвердження хімічної структури за допомогою ІЧ-Фур’є спектроскопії:

  • Визначити всі унікальні хімічні функціональні групи у запропонованій хімічній структурі
  • Отримати якісний ІЧ спектр речовини з високою роздільною здатністю
  • Перерахувати очікувані області поглинання та тип ІЧ поглинання унікальних функціональних груп, перерахованих у кроці 1, використовуючи відповідні таблиці кореляції з довідників або ІЧ спектри модельних (хімічно споріднених) сполук
  • Перерахувати запропоновані функціональні групи та визначені функціональні групи у запропонованій хімічній структурі. Усі визначені функціональні групи з ІЧ спектру повинні відповідати функціональним групам запропонованої структури.

Ідентифікація АФІ у лікарських препаратах

Одним із важливих заходів щодо дотримання GMP у фармацевтичній промисловості є ідентифікація лікарських препаратів. Для цього в аналітичних лабораторіях проводиться тестування для визначення наявності або відсутності АФІ у лікарських препаратах або плацебо на різних етапах клінічних випробувань та продуктів, що надходять у продаж. Крім того, ідентифікація лікарських засобів виконується регулярно після отримання або відправлення матеріалів між фармацевтичними підприємствами в рамках тестування відповідності GMP.

Швидкий метод аналітичної хімічної ідентифікації лікарських засобів стає важливим для фармацевтичної промисловості. Аналітичні методи, що найчастіше використовуються для ідентифікації АФІ у лікарських продуктах, такі як високоефективна рідинна хроматографія та тонкошарова хроматографія за часом аналізу значно поступаються ІЧ-Фур’є спектроскопії.

Методом ІЧ-Фур’ї спектроскопії ідентифікація виконується шляхом виявлення наявності унікальних смуг (піків) АФІ у спектрі лікарського препарату, що демонструє специфічність та є процедурою для ідентифікації АФІ у лікарському препараті. Мінімум один унікальний пік АФІ, без будь-якого втручання з боку матриці ексципієнта, необхідний для ідентифікації. Аналітичні методи ідентифікації розробляються для ідентифікації АФІ у лікарських препаратах шляхом встановлення «специфічності» відповідно до регламентних документів. Специфічність є єдиним параметром, який має оцінюватись для валідації процесів ідентифікації.

На Рисунку 4 показані ІЧ спектри лікарського продукту, плацебо, різницевий спектр лікарського продукту та плацебо та АФІ. Характерні піки АФІ легко ідентифікувати за допомогою відповідних ІЧ спектрів.

Резюме

ІЧ-Фур’є спектроскопія є дуже корисним інструментом для ряду програм, що відповідають GMP. Деякі з них нещодавно стали особливо актуальними, такі як виявлення контрафактних чи забруднених матеріалів та ідентифікація невідомих сторонніх речовин. Фахівці повинні знати про різні застосування ІЧ-Фур’є спектроскопії та правильне використання цієї методології.ЗАСТОСУВАННЯ ІЧ-ФУР'Є СПЕКТРОСКОПІЇ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЯКОСТІ ФАРМПРЕПАРАТІВ ВІДПОВІДНО ДО GMP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2. ІЧ спектри ангідриду глюкози (червоний) та моногідрату глюкози (синій).

ЗАСТОСУВАННЯ ІЧ-ФУР'Є СПЕКТРОСКОПІЇ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЯКОСТІ ФАРМПРЕПАРАТІВ ВІДПОВІДНО ДО GMP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3. ІЧ спектри гліцерину (червоний), діетиленгліколю (зелений) та етиленгліколю (синій).ЗАСТОСУВАННЯ ІЧ-ФУР'Є СПЕКТРОСКОПІЇ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЯКОСТІ ФАРМПРЕПАРАТІВ ВІДПОВІДНО ДО GMP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4. ІЧ спектри лікарського препарату (синій), плацебо (блакитний), лікарського препарату мінус плацебо (зелений) та АФІ (червоний).

З питань придбання ІЧ спектрометрів – звертайтесь до офіційного представника Брукер Оптікс в Українікомпанії Текса!